[發(fā)明專利]使用限定符水印的壓縮方案及使用該壓縮方案在幀存儲器中臨時存儲圖像數(shù)據(jù)的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780009363.X
• 申請日: 2007-03-14
• 公開（公告）號: CN101406034A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬特烏斯·J·G·拉默斯
• 申請（專利權(quán)）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32;H04N7/26;H04N1/64
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 朱進(jìn)桂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新穎的壓縮方案，具體涉及在具有用于臨時存儲代表顏色圖像的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲器的顯示驅(qū)動器中實現(xiàn)該新穎的壓縮方案。

背景技術(shù)

有許多執(zhí)行圖像壓縮的應(yīng)用。在圖像壓縮中，多種壓縮方法是可用的。壓縮算法使用自然場景的特性，以使引入的質(zhì)量下降對人類觀看者來說是可接受的。針對自然圖像(相鄰像素之間顏色波動有限的圖像)提供滿意結(jié)果的方法在非自然圖像(例如，數(shù)據(jù)圖形，文本)上的執(zhí)行效果很差，反之亦然。

通常，首先將自然圖像轉(zhuǎn)換至YUV域，使用亮度和兩個色度(顏色)分量，來壓縮自然圖像。這樣格式的示例被稱作YUV4:4:4。典型地，由于眼睛對短距離上的顏色變化幾乎不敏感，兩個相鄰像素之間可以共享色度分量。該格式被稱作YUV4:2:2，并以33％減少了所需存儲區(qū)或總線帶寬，而所察覺的自然圖像的圖像質(zhì)量僅有較小的下降。當(dāng)4個相鄰像素共享色度分量(例如，YUV4:2:0)時，可以減少50％。YUV4:2:2和YUV4:2:0壓縮的問題是對于非自然圖像類型(例如，數(shù)據(jù)圖形，文本)，引入了很容易可見的附加偽像。這是由于非自然圖像的帶寬不是有限的(不能應(yīng)用奈奎斯特采樣理論)，并且在相鄰像素之間會發(fā)生顏色上的劇烈變化，導(dǎo)致壓縮之后的可見的錯誤顏色。

針對圖像存儲，有許多壓縮的方法，典型地分成如下三類：

(1)無損壓縮(例如，GIF、TIFF、RLE)：這種格式的問題是不提供固定的壓縮因子。這樣的格式不能用于要存儲在顯示驅(qū)動器的幀存儲器中的圖像的壓縮，因為需要增大幀存儲器的大小以使其能夠存儲所有可能的圖像。

(2)有損壓縮(例如，JPG、MPEG)：這些方法典型地使用顏色空間轉(zhuǎn)換(YUV域)，然后在去除一些信息并對結(jié)果進(jìn)行有損壓縮之前進(jìn)行圖像的頻率(DCT)轉(zhuǎn)換。該技術(shù)在轉(zhuǎn)換期間需要大量處理并也需要緩沖存儲器。由于添加至顯示驅(qū)動器的硬件的數(shù)量例如必須最少，所以對于在幀存儲器中的壓縮，這個方法是不可用的。

(3)有限壓縮比(例如，YUV)：圖像通常以YUV格式存儲，允許對亮度和色度信息分別進(jìn)行單獨處理。模擬電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)也使用YUV域，其中用于亮度傳輸?shù)膸掞@著地高于用于色度通道的帶寬。盡管對于非自然圖像引入了大量的偽像，但是對于減少幀存儲器存儲，該相同的方法是可用的。

存在智能壓縮方法的多種示例，其中為了避免偽像等而設(shè)計壓縮算法。

如果期望在使用已知的智能壓縮方法同時獲得高質(zhì)量的顏色圖像，則不能實現(xiàn)保證壓縮。

在許多應(yīng)用中存儲器是寶貴的資源。特別是在移動應(yīng)用中，通常對可用的存儲器的大小有特定約束。當(dāng)今許多移動設(shè)備配備有顯示器。這樣的顯示器的顯示驅(qū)動器中所需的幀存儲器的數(shù)量顯著地增加了整個設(shè)備的成本。

因此，一般期望提供一種在顯示驅(qū)動器的幀存儲器中使用的壓縮方案，能夠處理各種類型的圖像。此外，該壓縮方案應(yīng)該允許減小幀存儲器的大小。然而，如果能夠獨立于圖像類型而確保特定最小壓縮比(保證壓縮比)，才能夠?qū)崿F(xiàn)這個方案。

目前轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人的歐洲專利申請No.05101512.1提出了一種非常適合的壓縮方案。如該待審專利申請中示出的，利用基于YUV4:2:2的顏色壓縮技術(shù)，圖像所需的存儲容量可以在理論上最大被減少67％。利用YUV4:2:2濾波，兩個相鄰像素(像素對)共享同一顏色。對于自然圖像，不會出現(xiàn)可見的偽像，但是典型地，移動顯示驅(qū)動器必須處理產(chǎn)生偽像的數(shù)據(jù)圖形圖像。由于在這樣的情況中不允許對數(shù)據(jù)圖形中急劇變化的顏色邊緣進(jìn)行濾波，所以應(yīng)用后退場景(fallback?scenario)，將這些邊緣編碼成所謂的量化像素。然而，由于解壓縮邏輯必須能夠區(qū)分基于YUV4:2:2的壓縮和量化壓縮，因此這個方法需要引入限定符(qualifier)信號。

如果圖像數(shù)據(jù)被直接地以YUV格式存儲，則會出現(xiàn)比特位分辨率的問題。在將圖像數(shù)據(jù)存儲在幀存儲器中之前對其進(jìn)行編碼時所應(yīng)用的YUV矩陣操作引起對RGB像素矢量的旋轉(zhuǎn)和縮放，從而將RGB像素矢量在正交YUV系統(tǒng)中表示。因此，為了表示YUV分量需要附加的存儲器比特位，從而壓縮因子將再次降低。因此，上述待審專利申請?zhí)岢鲆环N被稱作RGBG的備選存儲格式。這個存儲格式不需要這些附加的存儲器比特位。使用RGBG格式，如果將限定符隱藏在圖像數(shù)據(jù)之中，則可以實現(xiàn)67％的理論壓縮格式。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種允許進(jìn)一步減小幀存儲器的大小的壓縮方案。

本發(fā)明的另一目的是提供一種允許顯示驅(qū)動器的幀存儲器中低成本實現(xiàn)的壓縮方案。

本發(fā)明的另一目的是改進(jìn)傳統(tǒng)的顯示驅(qū)動器。